【正文】 最終較完整的完成了整個(gè)變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。7 變電所總體布置變電所總體規(guī)劃可協(xié)調(diào)所區(qū)與各級(jí)電壓進(jìn)出線的關(guān)系，所區(qū)的方向、朝向與進(jìn)出線相配合，同時(shí)合理地安排所區(qū)、生活區(qū)、水源地、排出口等位置，合理選擇所道路，解決變電所與城鎮(zhèn)發(fā)展的矛盾。避雷器的設(shè)置前面已作選擇，故本節(jié)只對(duì)避雷針選擇。便于安裝、檢修，操作巡視方便。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2∞tdz≤It2t （425）110KV側(cè)：tdz=tz+″因β″=I″/I∞=1，t=4 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查表得， tz=則tdz=+=I2∞tdz= It2t=4（2024）所以I2∞tdz≤It2t35KV側(cè)： t=4 查表得， tz=則tdz=+=I2∞tdz= It2t=4（2024）所以I2∞tdz≤It2t10KV側(cè)：tdz=tz+″因β″=I″/I∞=1,t=5 查表得， tz=tdz=+=I2∞tdz= It2t=10025（4024）所以I2∞tdz≤It2t所以熱穩(wěn)定校驗(yàn)全部合格。要求：電纜截面應(yīng)滿足持續(xù)允許電流、短路熱穩(wěn)定、允許電壓降等要求，當(dāng)最大負(fù)荷利用小時(shí)Tm5000h且長(zhǎng)度超過(guò)20M時(shí)，還應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選取。（1）長(zhǎng)期工作條件 ：選用的電器允許的最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即Umax＞Ug。接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是最大運(yùn)行方式，不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。經(jīng)濟(jì)性① 高壓斷路器少，投資相對(duì)少。將兩方案主要設(shè)備比較列表如下：表21 兩方案主要設(shè)備 項(xiàng)目方案主變壓器（臺(tái)）110KV斷路器（臺(tái)）110KV隔離開(kāi)關(guān)（組）35KV斷路器（臺(tái)）35KV隔離開(kāi)關(guān)（組）10KV設(shè)備I238818相同II2510828相同 從上表可以看出，方案I比方案II少兩臺(tái)110KV斷路器、兩組110KV隔離開(kāi)關(guān)，10組35KV隔離開(kāi)關(guān)，方案I占地面積相對(duì)少一些（35KV側(cè)無(wú)旁路母線），所以說(shuō)方案I 比方案II綜合投資少得多。35KV部分可選單母線分段及單母線分段兼旁路兩種。橋形接線：分為內(nèi)橋和外橋兩種。適用范圍：適用于6~10KV配電裝置出線6回及以下，35~60KV配電裝置出線4~8回，110~220KV配電裝置少于4回時(shí)。在所以進(jìn)出線回路上按指示計(jì)量、繼電保護(hù)的要求裝設(shè)電流互感器。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分，它表明變電所內(nèi)的變壓器、各電壓等級(jí)的線路、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時(shí)也表明在變電所內(nèi)各種電氣設(shè)備之間的連接方式。據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中：系統(tǒng)110KV母線電壓滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇有載調(diào)壓變壓器。綜上，并查《發(fā)電廠電氣設(shè)備》P244變壓器過(guò)負(fù)荷曲線圖(圖911a)可以得出過(guò)負(fù)荷時(shí)間T≈24h＞Tmax=6000/365=。當(dāng)分段的單母線在正常運(yùn)行時(shí)不為分段，亦可僅設(shè)一組電壓互感器。缺點(diǎn)：a．當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該母線的回路都要在檢修期間停電。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，設(shè)備少，操作簡(jiǎn)單。綜上所述八種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合原始資料所給定的條件進(jìn)行分析，擬定主接線方案。35KV側(cè)：方案I：運(yùn)行方式簡(jiǎn)便，調(diào)度操作簡(jiǎn)單靈活，易于擴(kuò)建，但當(dāng)開(kāi)關(guān)或二次檢修時(shí)線路要停運(yùn)，影響供電。②便于擴(kuò)建和發(fā)展。擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 Sj＝（44） 其中Sj—按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算得到體截面（mm2） j—經(jīng)濟(jì)電流密度（A/ mm2） 以下分別對(duì)各電壓等級(jí)的導(dǎo)線進(jìn)行計(jì)算選擇。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)種類和型式的選擇隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)的不同，可分為屋內(nèi)和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。避雷器沖擊殘壓：Ubc=KbhUmt （431）Kbh保護(hù)比。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開(kāi)關(guān)柜。避雷器應(yīng)以最短的接地線與主接地網(wǎng)連接，且應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置，避雷針與主變壓器接地距離應(yīng)大于15米，與設(shè)備接地距離大于3米，避雷針與架構(gòu)間距離大于5米。方便檢修和生活，安全運(yùn)行。通過(guò)計(jì)算高、中、低壓側(cè)短路電流大小，選取了相應(yīng)設(shè)備并對(duì)設(shè)備進(jìn)行了相關(guān)的校驗(yàn)。解決和協(xié)調(diào)全所建筑物、道路在平面布置上的相互關(guān)系和相對(duì)位置，主要有方向布置，管溝布置、道路、綠化及美化。該變電所初步選定用4支30米等高避雷針來(lái)保護(hù)全所的架構(gòu)、主變及主控室、高壓室等。（1）中型配電裝置這種配電裝置將所有電氣設(shè)備都安裝在地面設(shè)備支架上，母線下不布置設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)：接線清晰，巡視、檢修方便。二次電壓U2：電壓互感器在高壓側(cè)接入方式接入相電壓。短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：裸導(dǎo)線熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式為 S＞Smin=I∞/C（ tdzkf） （417）其中：Smin—根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許載面（mm2） C—熱穩(wěn)定系數(shù)，查表得C=87tdz—短路電流等值時(shí)間kf—集膚效應(yīng)系數(shù)。：所選電器端子的允許負(fù)荷，應(yīng)大于電器引下線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。短路計(jì)算點(diǎn)在正常運(yùn)行方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。② 占地面積相對(duì)大。②35KV母線故障或檢修時(shí)，將導(dǎo)致該母線上所帶3回出線全停。方案II：110KV采用單母線分段接線，35KV采用單母線分段兼旁路接線，10KV為單母線分段接線。缺點(diǎn)：a．變壓器的投入和切除較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路暫時(shí)停運(yùn)；b．出線斷路器檢修時(shí)，線路需長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)；c．連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。雙母線接線。主接線的基本形式，概括地可分為兩大類：有匯流母線的接線形式：?jiǎn)文妇€、單母線分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)。因?qū)σ话阈宰冸娝?，?dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證70~80%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力40%。所選變壓器主要技術(shù)參數(shù)如下表：表11 變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(KV)空載損耗(KW)空載電流(%)接線組別阻抗電壓高中高低中低SFSZ763000110177。力求簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)方便，使用靈活，便于發(fā)展。單母線分段接線。缺點(diǎn)：接線較為復(fù)雜，且操作復(fù)雜，投資較多。優(yōu)點(diǎn)：a．投資少，斷路器數(shù)等于回路數(shù)；b．在接線的任一段發(fā)生故障時(shí)，只需切除這一段及其相連接的元件，對(duì)系統(tǒng)影響較??；c．接線成閉合環(huán)形，運(yùn)行時(shí)可靠、靈活；d．每回路都與兩臺(tái)斷路器相連接，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)都不致中斷供電；e．占地面積小。110KV側(cè)：方案I：操作時(shí)，主變的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，擴(kuò)建方便。④ 全部停電的概率很小。設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，需用短路電流。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料比較經(jīng)濟(jì)，110KV及以上高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線，當(dāng)負(fù)荷電流較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選用較大截面的導(dǎo)線。電壓選擇：110KV側(cè)：Ug==121KV35KV側(cè)：Ug==10KV側(cè)：Ug==11KV電流選擇：由于高壓斷路器沒(méi)有連續(xù)過(guò)流的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。即Ugfx≥K0Uxg 其中K0為內(nèi)部過(guò)電壓允許計(jì)算倍數(shù)。屋外配電裝置選擇根據(jù)原始資料，且110KV側(cè)為內(nèi)橋接線，設(shè)備較少，占地面積不大，中型布置便于運(yùn)行和維護(hù)，故采用中型配電裝置。 變電所接地裝置變電所內(nèi)需要良好的接地裝置，以滿足工作、安全和防雷保護(hù)的接地要求，一般的做法是根據(jù)安全和工作接地的要求，敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器下面增加接第一滿足防雷接地的要求。便于巡視運(yùn)輸，路徑短捷。獨(dú)立避雷針與配電架構(gòu)之間的空氣中的距離不應(yīng)小于5米。布置緊湊合理，節(jié)約用地。 四支等高避雷針保護(hù)范圍計(jì)算： 四支避雷針具體布置如圖示意：(具體見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙)d12 = d23 = m d34= m d41= m d42= m ho12= hd12/7P=ho23 =hd23/7P=ho34 =hd34/7P=ho41 =hd41/7P=ho42 =hd23/7P=則 bx12=(h0hX) =()=＞0 bx23= ()=＞0 bx34= ()=＞0 bx41= ()=＞0 bx42= ()=＞0故變電所全部面積受保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小。 避雷器的選擇及校驗(yàn)：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)。Qt—短路熱效應(yīng) （KA2/S）C—熱穩(wěn)定系數(shù)Q—電纜芯單位體積的熱容量， J/(cm3.℃)， J/(cm3.℃)；α—電纜芯在20℃時(shí)的電阻溫度系數(shù)，(1/℃)。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。，故暫態(tài)分量等于穩(wěn)態(tài)分量，即I＂=I∞，S＂= S∞。經(jīng)綜合分析，決定選第I方案為最終方案，即110KV系統(tǒng)采用內(nèi)橋接線、35KV系統(tǒng)采用單母分段接線、10KV系統(tǒng)為單母線分段接線。⑤操作簡(jiǎn)便，誤操作的機(jī)率小。方案II：采用單母線分段接線，任一臺(tái)變壓器或線路故障或停運(yùn)時(shí)，不影響其它回路的運(yùn)行；分段斷路器停運(yùn)時(shí)，兩段母線需解列運(yùn)行，全部失電的可能稍小一些，不易誤操作。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少，且變壓器的投入和切除比較方便。適用范圍：出線帶電抗器的6~10KV出線，35~60KV配電裝置出線超過(guò)8回或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí)，110KV~220KV出線超過(guò)5回時(shí)。單母線接線。各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所性質(zhì)，電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素。容量校驗(yàn)：低負(fù)荷系數(shù)K1=實(shí)際最小負(fù)荷/額定容量=（25+8）/50= （12）高負(fù)荷系數(shù)K2=實(shí)際最大負(fù)荷/額定容量=（40+25）/50= （13） 另外，《發(fā)電廠電氣設(shè)備》P244規(guī)定：。綜上，并查《發(fā)電廠電氣設(shè)備》P244變壓器過(guò)負(fù)荷曲線圖(圖911a)可以得出過(guò)負(fù)荷時(shí)間T≈4h＜Tmax=6000/365=。近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，投資省，運(yùn)行操作方便，且便于擴(kuò)建。增設(shè)旁路母線的接線。缺點(diǎn)：a．線路的投入和切除較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，且影響一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)；b．變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)；c．連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。35KV側(cè)：方案I：?jiǎn)文妇€分段接線，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，該回路需停運(yùn)，分段開(kāi)關(guān)停運(yùn)時(shí)，